中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
南京宙訊微電子科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“宙訊微電子”）近日宣布在國內率先量產(chǎn)固體裝配型（SMR）體聲波（BAW）濾波器。
一般而言，聲學(xué)濾波器包括聲表面波（SAW）和BAW濾波器，SAW濾波器大部分情況下能滿(mǎn)足2.7 GHz以下濾波器應用需求包括第一代（1G）至第三代（3G）移動(dòng)通信等標準頻段，以及部分第四代（4G）頻段；而B(niǎo)AW濾波器可處理的頻率高達10GHz，在頻率高于2.0 GHz的4G頻段和5G頻段，與SAW濾波器技術(shù)相比，BAW濾波器的通帶插損小，選擇性高，應用更加廣泛。
根據聲能反射方式和結構的不同，BAW濾波器可分為薄膜體聲波諧振器（FBAR）及固體裝配型（SMR，又稱(chēng)為固貼型）體聲波諧振器。為了減少體聲波能量的耗散，提高諧振器的品質(zhì)因數Q，需要在相鄰介質(zhì)中具有最小能量耗散的隔離結構。FBAR的聲學(xué)隔離是通過(guò)諧振結構和襯底之間的空氣腔實(shí)現的，而SMR使用布拉格聲反射層將機械能限制在諧振結構中，布拉格聲反射層由具有受控厚度的高、低聲阻抗材料交替組成。由于聲阻抗失配，聲波在多層堆疊的每個(gè)界面處的反射阻止了機械能的泄露。
得益于空氣具有最低的聲阻抗，FBAR的聲學(xué)隔離效果更好，品質(zhì)因數Q更高。與此同時(shí)，相比于FBAR型濾波器，SMR型BAW濾波器也具有諸多優(yōu)勢：
a) SMR型濾波器因其結構中有一條導熱通路通向襯底，可通過(guò)襯底進(jìn)行散熱，而FBAR濾波器由于諧振器結構里有氣隙，因為空氣是不良熱導體，導熱能力相對較弱，有實(shí)驗證實(shí)，使用SMR諧振器結構的器件每瓦發(fā)射功率的溫度只上升20℃，而使用FBAR結構時(shí)，每瓦發(fā)射功率的溫度則上升70℃，因此，SMR濾波器更能滿(mǎn)足系統在大功率和高溫條件下對插入損耗和帶外衰減的要求。
b) FBAR型濾波器的空氣腔結構使得制造工藝更加復雜，成本更高。SMR型BAW濾波器因為其本身為固態(tài)結構，簡(jiǎn)化了諸多晶圓制造環(huán)節和芯片封測步驟。
c) FBAR型濾波器氣腔上方的懸膜結構更加脆弱，往往導致更低的良率和機械穩定性，而SMR型BAW濾波器具有更高的機械穩定性和抗沖擊能力。
d) SMR型BAW濾波器因為諧振結構下面第一層為低聲阻抗材料，通常為SiO2,具有正的溫度系數，而諧振器壓電層和電極層通常為負的溫度系數，所以SMR型BAW濾波器天然具有溫度補償的特性，溫漂系數TCF通常介于0 ~ -15ppm/K, 而FBAR型BAW濾波器溫漂系數TCF通常為-20 ~ -25ppm/K。
宙訊微電子在聲波濾波器領(lǐng)域積累了十余年的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗，前期開(kāi)發(fā)的SAW、FBAR、TC-FBAR等系列濾波器產(chǎn)品在業(yè)內廣受好評，并實(shí)現規模交付。面對當前體聲波濾波器領(lǐng)域的新求，公司于近日量產(chǎn)新一代固體裝配型SMR BAW濾波器，該SMR BAW濾波器采用獨特的布拉格聲反射層設計，在滿(mǎn)足濾波器性能要求的前提下，工藝更加簡(jiǎn)單，良率更高，成本更低；同時(shí)機械結構更加穩定，散熱能力良好，具有很高的可靠性。
